粤教版 (2019)必修 第三册第三节 能量的转化与守恒一课一练

5.3能量的转化与守恒基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第三册

一、选择题（共14题 ）

1．在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个斜面的同一高度，小球好像“记得”自己的起始高度，或与高度相关的某个量。“记得”并不是物理学的语言。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做（　　）

A．弹力 B．势能 C．速度 D．能量

2．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）

A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造

C．能量的转化和转移没有方向性

D．能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量

3．伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，绝不会更高一点，也绝不会更低一点，这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是（）

A．力 B．能量 C．动能 D．势能

4．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下现象、规律不能体现能量守恒定律的是（　　）

A．行驶的汽车 B．牛顿第三定律

C．神舟飞船返回地面 D．机械能守恒定律

5．关于功和能，下列说法正确的是（     ）

A．功有正负，因此功是矢量

B．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特

C．能量可以转化与转移，但是总量不变

D．物体发生1 m位移的过程中，作用在物体上大小为1 N的力对物体做的功一定为1J

6．自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）

A．水能、石油、核燃料

B．风能、煤炭、天然气

C．煤炭、石油、天然气

D．风能、水能、太阳能

7．低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球．下列关于能源与能量理解正确的是(        )

A．能量是守恒，没有必要提倡节约能源

B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失

C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发

D．人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等能再生的新能源

8．关于能源的开发和利用下列说法正确的是（　　）

A．能源是无限的，地下煤、石油、天然气是足够人们开采的

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭就是杞人忧天

C．能源的开发和利用不必考虑对环境的影响

D．通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径

9．由能量守恒定律可知

A．能量可以被消灭，也可以被创生

B．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机

C．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源

D．不同形式的能量之间可以相互转化

10．以下关于物理学史和物理学家的说法中不正确的是（       ）

A．伽利略在对落体运动的探究中，大致经历了如下的研究过程：发现问题﹣对现象的观察﹣提出假设﹣运用数学和逻辑手段得出推论﹣实验验证﹣合理外推﹣得出结论

B．牛顿发现了万有引力定律

C．牛顿在理论上概括和总结了能量守恒定律

D．爱因斯坦创立了相对论

11．以下关于物理学史实的说法正确的是（       ）

A．伽利略通过理想斜面实验指出“力不是维持物体运动的原因”

B．牛顿提出了万有引力定律，并指出万有引力常量

C．英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出了后来被命名为“海王星”的行星，并由勒维耶在1846年在预言的位置附近发现了这颗行星．

D．能量守恒定律的建立是由不同国家、不同领域的十几位科学家以不同的形式各自独立提出的，其中迈尔、焦耳、法拉第的工作最有成效．

12．一个质子()和一个α粒子()原来相隔一定距离，若同时从静止释放它们，它们仅在相互间的电场力作用下开始运动，则在它们的运动过程中不发生变化的物理量是

A．它们的总动量 B．各自的加速度

C．它们的总动能 D．它们的电势能

13．下列说法中正确的是（　　）

A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程

B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低

C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了

D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的

14．关于功和能，下列说法正确的是（　　）

A．功有正负，功是矢量 B．功有正负，单位是焦耳（J），是标量

C．能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特 D．能量既可以消失，也可以创生

二、填空题（共4题 ）

15．能量既不会凭空_____，也不会凭空消失，它只能从一种形式_____为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量_____．

16．能量既不能_______，也不能_______，它只能从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到另一个物体，其总量_______.

17．一切运动变化无论属于什么运动形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒定律．(    )

18．小明高一以来一直想测出他书桌表面的动摩擦因数，这天学习了“探究弹性势能的表达式”这个实验后，小明回到家迫不及待的拿出来一根轻质弹簧开始他的实验探究。如图，轻质弹簧的左端固定，右端连接一个质量为m的小物块，开始时小物块静止在粗糙水平桌面的A点，弹簧恰好处于原长，小明将物块缓慢的向左推动s后松手，压缩弹簧将物块弹回，运动到A点恰好静止，已知弹簧的劲度系数为k，弹性势能表达式为EP=kx2， 重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。则：

(1)小明书桌的动摩擦因数为： ______；

(2)向左推动物块过程中，小明做的功：______；

(3)弹回过程中，物块的最大速度：______。

三、综合题（共4题 ）

19．如图所示，倾角为37°的光滑导轨，顶端A点高H=1.45m，下端通过一小段光滑圆弧与薄壁细管做成的玩具轨道相接于最低端B。玩具轨道由长度为x0的水平轨道BC、半径为R =0.5m圆轨道、足够长的水平轨道CE组成，整个玩具轨道固定在竖直平面内，整个轨道水平部分动摩擦因数μ＝0.20，其它全部光滑。一个质量m =0.50kg的小球在倾斜导轨顶端A以v0＝2.0m/s速度水平发射，在落到倾斜导轨上P点（P点在图中未画出）时速度立即变成大小vP＝3.0m/s，方向沿斜面向下，小球经过BC，并能恰好经过圆的最高点。取g＝10m/s2，求：

(1)求P点离A点的距离；

(2)x0的大小；

(3)小球最终停留位置与B的距离。

20．如图所示，质量为m1＝16 kg的平板车B原来静止在光滑的水平面上，另一质量m2＝4 kg的小物体A以5 m/s的水平速度滑向平板车的另一端，假设平板车与物体间的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2，求：

(1)如果A不会从B的另一端滑下，则A、B的最终速度为多大；

(2)要保证A不滑下平板车，平板车至少要有多长．

21．在绿色植物的光合作用中，每放出一个氧分子要吸收的光能。若绿色植物在光合作用中每放出1mol的氧气，自身即可贮存469kJ的能量。试问：

（1）绿色植物在光合作用中是什么形式的能之间的转化？

（2）绿色植物的能量转换效率约为多少？

（3）若太阳光照射到地面的辐射强度为，则每增加的绿地，在阳光下每小时可贮存多少能量？

22．如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，当地的重力加速度为g。计算：

（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时，轨道对滑块支持力N的大小；

（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数；

（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．B

5．C

6．D

7．D

8．D

9．D

10．C

11．A

12．A

13．D

14．B

15．     产生     转化     保持不变

16．     产生     消失     转化     转移     保持不变

17．√

18．              

19．(1)；(2)；(3) 7.25m

20．(1) 1 m/s     (2) 2 m

21．（1）光能转化为生物（化学）能；（2）33.87%；（3）

22．（1）2mg；（2）0.25；（3）3mgR